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串聯疏水、並聯疏水和群組疏水閥的利弊,以及有哪些影響?

2022-06-08 08:57:27 乐鱼官网閥門

串聯疏水、並聯疏水和群組疏水閥的利弊,以及有哪些影響?



KWSS-ZK係列疏水閥安裝是否合適,對疏水閥的正常工作和設備的生產效率,都有著直接的影響。

在實際工作中,很多用戶為了防止疏水閥泄漏蒸汽,就想到在設備出口串聯兩台疏水閥,認為是雙重保險能杜絕泄漏。

那麽,這種設計是否真正有效,還是會帶來其它負麵影響呢?

今天乐鱼官网一起探討蒸汽係統中的串聯疏水、並聯疏水或者群組疏水的利弊,希望給到有類似疑問的用戶有幫助。


一、串聯疏水

1、什麽叫串聯疏水?

串聯疏水指的是在一個KWSS-ZK係列疏水閥後,再安裝第二個KWSS-ZK係列疏水閥的情況,這樣的問題經常會在現場發生。這就是乐鱼官网常說的“串聯疏水”。

如下圖:

圖片關鍵詞

有時這樣做的初衷,隻是作為主疏水閥故障後的臨時補救措施,或是作為主疏水閥故障後的備用疏水閥。

安裝兩台閥門可能看起來會是一個確保安全的措施,但實際串聯疏水會被泄漏的蒸汽或閃蒸汽影響。

引起堵塞,導致係統背壓升高、冷凝水積存和水錘等負麵影響。

因此,乐鱼官网需要盡量避免出現串聯疏水。


2、串聯疏水弊大於利

在一個設備後安裝兩台疏水閥的好處:

1)第一台閥門損壞時能起到備用,比如第一台閥門泄漏時,希望第二台閥門能有效防止蒸汽泄漏。

2)能減少閃蒸汽量

然而,隻要了解蒸汽疏水閥的工作原理,就可以解釋為什麽不推薦,在一個設備後安裝兩台疏水閥。


3、為什麽串連疏水是不推薦的

原因1:由於泄漏或閃蒸汽會使第二台疏水閥關閉。

如果第一台疏水閥泄漏生蒸汽。或者即使正常工作,但排出的冷凝水由於壓力降會形成閃蒸汽。

這部份泄漏的蒸汽和閃蒸汽會留存在兩台疏水閥之間。疏水閥本身的功能是阻汽排水,當第二台疏水閥識別到是蒸汽,就會關閉排放通道。

積留的蒸汽由於短時間內無法快速冷凝或排出,就會被鎖閉在狹窄的空間內形成蒸汽綁。

若流通的空間一直被蒸汽綁占據,也會阻礙冷凝水無法流進第二台疏水閥。

因為無法順暢排水,導致冷凝水積存和水錘衝擊等負麵影響。

如下圖:

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原因2:由於泄漏或閃蒸汽還會引起係統的背壓升高。

蒸汽和閃蒸汽的體積,在大氣壓下是水體積的1673倍。

當蒸汽留存在兩台疏水閥之間時,由於本來管道和疏水閥口徑的限製,沒有足夠的空間承載閃蒸汽的體積,導致憋壓。

直接影響第一台疏水閥後的背壓迅速升高,由於壓差的改變,排水能力迅速降低。

一旦背壓等於或高於疏水閥前的正向壓力,不僅會阻礙冷凝水的流動,還會產生逆流。


原因3: 串聯疏水對壓差和疏水閥選型的影響

KWSS-ZK係列疏水閥的壓差和排水能力是密切相關的。壓差是指:疏水閥入口壓力-疏水閥後背壓。

同樣是選擇用-8閥嘴壓差:

當實際壓差6barg時,排水能力達1700KG/H(下圖紅線)。

當實際壓差4barg時,排水能力隻有1200KG/H(下圖綠線)。

由於壓差的改變,導致疏水閥排水能力不足,需要往更大排水量選型。

如下圖:

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由於串聯KWSS-ZK係列疏水閥會改變背壓,原先進口和出口的壓差被分配到串聯的兩台疏水閥上。

如果壓降不足以克服背壓,冷凝水將在第一台疏水閥入口處開始積存。

為了避免發生此類情況,串聯的兩台疏水閥的選型都應偏大一點。

如果係統背壓較高,其中一台的選型必須足夠大,才能滿足小壓差情況下冷凝水的排放。

這樣的結果就是,原本可以使用一台小排量疏水閥,而現在需要選擇兩台大排量疏水閥,費用成本隨之增高,得不償失。

如下圖:

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如果關注疏水閥故障的維修或更換,應以庫存的備用疏水閥進行及時更換。建議設置標準疏水閥組,方便在線進行維修或更換。

在疏水閥前端和後端安裝截止閥,設置旁通閥方便維修時進行臨時疏水。

如下圖(標準疏水閥組)

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如果關鍵工藝確實需要備用疏水閥,可以考慮並聯而非串聯安裝,以備不時之需。


二、並聯疏水

在蒸汽係統中,並聯疏水是很常見,並且是可行的。

很多用戶是出於以下考慮,采用並聯疏水:


1、疏水閥損壞後,確保係統還能正常運行,常用在關鍵工藝一備一用的安裝方法,維修時啟動備用的並聯疏水閥。

2、再有就是疏水量大的設備,單台疏水閥不能滿足的情況下,如維遠最大DN50疏水閥排水量4~10噸/小時,如果超過了就采用並聯。

3、在長距離的管網上或長距離重油管線,單台疏水閥冬季怕有凍壞失效。檢修一次很麻煩,設計成並聯,起到雙重保險。


如下圖:(由於設備冷凝水量大,並聯了兩台乐鱼官网KWSS-ZK係列疏水閥)

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三、群組疏水

1、什麽叫群組疏水?


情況1、

收集一台設備多個加熱段的冷凝水,並匯集到同一條冷凝水管線,隻使用一台疏水閥疏水的方法。

如下圖:

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情況2

收集多個用汽設備的冷凝水匯於同一條冷凝水管,並隻使用一台疏水閥進行疏水。這兩種情況都被稱為“群組疏水”。

如下圖:

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2、群組疏水帶來的問題

現場使用群組疏水不外乎空間限製、降低安裝成本的考慮。

實際上恰恰相反,群組疏水的經濟劃算僅僅是一種假象。

大多數情況下,由於群組疏水會導致壓力不平衡,會串壓,高壓的冷凝水會阻止低壓冷凝水排出。

所以在設備內部會產生積水和水錘等問題,造成設備損傷,升溫不均勻。

因此乐鱼官网推薦獨立疏水,即對每個加熱段單獨安裝疏水閥進行排水,且每個疏水閥後加裝止回閥。

如下圖:

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3、為什麽不推薦群組疏水

情況1、同一台設備多個加熱工段的群組疏水:

一台設備設計成多個加熱段,目的是為了增加換熱麵積,增加傳熱麵積,典型設備是散熱器和烘幹機。

蒸汽進汽壓力是相同的,但是因為每個工段的熱負荷不完全相同,存在一定差異。

第一個加熱段的負載可能高於最後一個加熱段,冷凝速度和冷凝水量就不同,設備內的壓力也就不同,造成低壓加熱段冷凝水無法排出,升溫困難。

如下圖:

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從上圖可以看出,蒸汽進汽壓力為3barg,初段部分A通常負載最高,壓降也相對較大,可能隻有2.5barg。

最後一段C負載較小,壓降也相對較小,所以壓力較高,大約2.9barg,中段B可能隻有2.6barg。

運行時,C段高壓冷凝水會回流到AB段,使AB段設備內冷凝水積存,導致升溫困難,產品質量不合格,水錘,腐蝕等諸多問題。

隻有等AB段內積水到一定高度,依靠本身的水頭來幫助排水。

應盡量避免這種設備的群組疏水,建議ABC獨立安裝疏水閥。

如下圖:

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情況2:不同壓力多台設備的群組疏水:

出現的問題跟上麵是一樣的,隻是因為這種情況下,每台設備的壓力差異更大,出現的問題也就更加嚴重了。

如下圖:

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如上圖中,壓力較高3barg的設備B能夠及時排除冷凝水。

而壓力較低0.5barg的設備A,由於止回閥關閉無法排出冷凝水。設備A就會積水,性能下降。

乐鱼官网必須杜絕這種不同設備壓力下的群組疏水。建議在每台夾套鍋底部,單獨安裝疏水閥。


4、已經存在群組疏水情況

很多設備由於配置比較複雜,或空間受限,或為節省成本,安裝疏水閥的數量受到限製。

這種情況下還要求對設備的每個加熱段分開疏水顯然比較困難。

以下設備中經常容易出現群組疏水:

熱風機、多層平壓機和多層瓦楞紙機

如果設備布置已經存在群組疏水,而且難以改成單獨疏水的。

建議在疏水閥前設置一個足夠大的均壓管,這個均壓管可以平衡壓力,使冷凝水能順利排出管道。

如下圖:

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這樣做的效果要差於改成單獨疏水,隻有當排水管直徑夠大,能夠容納冷凝水和蒸汽同時進入管道,集水管才能發揮作用。

如果直徑不足,還是會產生冷凝水積存和加熱不均勻,問題依舊會存在。

安裝一個足夠大的集水管,能改善群組疏水帶來的一些問題。

但最有效優化加熱設備的方法,還是使用單獨的疏水閥,這樣即便在蒸汽供應量相同時,相鄰的加熱段的內部壓力也可以不同。

如下圖:

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